螺旋焊管在流體輸送工程市場中前景廣闊,很多企業(yè)產(chǎn)量與日俱增。目前很多螺旋管企業(yè)使用的超聲波自動探傷設備都是離線的,不僅投資大,而且影響生產(chǎn)進度,間接影響了企業(yè)發(fā)展。經(jīng)過廣泛的調(diào)查研究并結(jié)合探傷市場的實際情況后,飛泰生產(chǎn)一款以精確的探頭跟蹤系統(tǒng)和先進的計算機技術為基礎的數(shù)字式超聲波自動探傷系統(tǒng)對焊管焊縫進行在線檢測。

在線螺旋焊管超聲波自動探傷系統(tǒng)探頭設計

根據(jù)在線探傷的特點,設計了復合探頭,在普通斜探頭的前半部分加裝1個監(jiān)視晶片,并使其平行于有機玻璃延遲塊的底面。2個晶片,它們共用1個斜契,占用2個探傷通道,分時工作,互不干擾。監(jiān)視晶片發(fā)射的超聲波永遠垂直射入鋼板, 將獲得與板厚對應的多次回波。耦合狀態(tài)不良時,回波次數(shù)減少和回波高度降低,監(jiān)視該探頭的耦合狀態(tài)非常直觀。對其電信號作簡單的峰值采樣和A/D 處理,則可直接由工控機監(jiān)視耦合狀態(tài)并及時輸出不良聲光報警信息。一般來說,焊道探傷斜探頭的耦合條件變壞主要發(fā)生在探頭的前沿。現(xiàn)在把監(jiān)視部位選在容易出問題的前沿,因而能夠準確地監(jiān)視探傷探頭的耦合狀態(tài)。

在線螺旋焊管超聲波自動探傷系統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)設計

由于設備是在線檢測,針對鋼管螺旋運動時焊道經(jīng)常會有偏差、機架振動大、有水、有氣等特點,需要設計出1套跟蹤準確、不怕水、不怕氣的探頭跟蹤系統(tǒng),因此,選用渦流電磁跟蹤傳感器用于焊縫跟蹤,它具有以上提及的這些優(yōu)點。渦流傳感器檢測到偏離焊道的微信號,經(jīng)放大后送到檢測控制器,左右偏離信息被區(qū)別放大成正、負電壓以驅(qū)動伺服電機。伺服電機可以調(diào)節(jié)控制,而且調(diào)速范圍很寬(0～ 5 000r/min),偏離小時調(diào)速慢,偏離大時調(diào)速快。其調(diào)速范圍和響應速度又可通過伺服驅(qū)動器靈活設置,因而是機械設備實時跟蹤調(diào)節(jié)的理想裝置。

渦流跟蹤傳感器的工作原理是根據(jù)焊道內(nèi)磁場的分布特性。如果焊道以中心線為對稱軸線,同時對稱變寬或?qū)ΨQ變窄,則渦流傳感器感受到的焊道磁場分布均勻性并不發(fā)生變化,即這時不輸出偏移信號。但這時超聲回波的焊道邊緣波聲程TB發(fā)生了變化,不過T B總趨向于1個平均值Tb。利用這一現(xiàn)象,設計了缺陷波閘門對邊緣波平均Tb值的自動電子微跟蹤系統(tǒng),自動調(diào)整閘門位置及寬度, 一旦捕捉到焊道邊緣波,探傷工作站自動形成閘門。儀器內(nèi)部的閘門微跟蹤系統(tǒng)與外部利用渦流跟蹤系統(tǒng)相結(jié)合可獲得總系統(tǒng)的最佳實時跟蹤狀態(tài)。

在線螺旋焊管超聲波自動探傷系統(tǒng)的檢測原理、硬件與軟件設計方案以及現(xiàn)場抗干擾措施非常好。在生產(chǎn)實際應用中很好地解決了聲耦合及其監(jiān)控方案、探頭的準確跟蹤和分層檢驗等問題,各項檢測功能和數(shù)據(jù)均達到設計要求。